基于FLAC~(3D)模拟的沿空掘巷煤柱留设尺寸研究
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  • 英文篇名:Coal Pillar Size of Gob Side Entry Driving Based on FLAC~(3D) Simulation
  • 作者:牛光勇 ; 张建华
  • 英文作者:NIU Guang-yong;ZHANG Jian-hua;Yuwu Coal Company of Lu'an Group;
  • 关键词:沿空掘巷 ; 煤柱留设尺寸 ; 覆岩关键块 ; 窄煤柱尺寸 ; 理论分析 ; 数值模拟
  • 英文关键词:gob side entry driving;;coal pillar size;;key block of overburden;;narrow coal pillar size;;theoretical analysis;;number simulation
  • 中文刊名:MKKC
  • 英文刊名:Coal Mining Technology
  • 机构:潞安集团余吾煤业公司;
  • 出版日期:2018-12-15
  • 出版单位:煤矿开采
  • 年:2018
  • 期:v.23;No.145
  • 语种:中文;
  • 页:MKKC201806019
  • 页数:6
  • CN:06
  • ISSN:11-3677/TD
  • 分类号:70-75
摘要
针对某矿在倾斜中厚煤层条件下煤柱留设尺寸过宽、煤柱内部应力集中严重的问题,采用理论分析和数值模拟两种方法进行巷道窄煤柱留设尺寸的研究。首先对覆岩关键块结构参数进行分析,确定了基本顶沿工作面推进方向断裂长度L1=6. 12m,沿侧向断裂跨度L2=7. 05m,基本顶断裂位置L0=20. 16m,并进一步确定了断裂线位于实体煤上方;然后对窄煤柱留设尺寸进行理论分析,获得窄煤柱留设理论宽度范围6. 1~7. 4m;再制定煤柱模拟方案,利用FLAC~(3D)软件基于垂直应力、位移和塑性区等因素进行窄煤柱尺寸方案的模拟;综合研究结果确定合理窄煤柱宽度为7m;最后确定在巷道实际支护阻力条件下,覆岩关键块大结构能保持较好的稳定。通过窄煤柱留设尺寸研究,不仅改善了巷道围岩应力环境,而且提高了矿井资源回收率,增加了经济效益。
        To some problems of large size of coal pillar and seriously stress concentration inner part of coal pillar under inclined medium thickness coal seam of one coal mine,and then theoretical analysis and number simulation were both applied to studied narrow coal pillar size. First,structure parameters of key block of overburden were analyzed,so fracture length( L1= 6. 12m) of main roof along working face advanced direction was confirmed,lateral fracture span( L2= 7. 05m) was also confirmed,fracture site of main roof L0= 20. 16 m,the fact that fracture line located at above coal body was future confirmed. The theoretical scope of narrow coal pillar 6. 1 ~7. 4m was obtained after analyzed,and then FLAC~(3D) number simulation schemes were put forward based on vertical stress,displacement and plastic zone and son zone,the rational pillar width 7m was obtained based on above results,so the structure of key block of overburden would keep stability under practical supporting resistance force,so surround rock stress environment and also resource recovery rate were both improved,and then economic benefits also be improved.
引文
[1]张农,李希勇,郑西贵,等.深部煤炭资源开采现状与技术挑战[A].中国煤炭工业协会.全国煤矿千米深井开采技术[C].中国煤炭工业协会,2013.
    [2]李学华,侯朝炯,柏建彪,等.高应力巷道围岩应力转移技术与工程应用研究[A].中国煤炭工业协会.全国煤矿千米深井开采技术[C].中国煤炭工业协会:2013.
    [3]李希勇,孙庆国.深部巷道围岩工程控制理论及支护实践[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.
    [4]姜耀东.巷道底臌机理及控制方法的研究[M].徐州:中国矿业大学出版社,1993.
    [5]陆士良.护巷矿压显现研究[M].北京:煤炭工业出版社,1993.
    [6]张科学,张永杰,马振乾,等.沿空掘巷窄煤柱宽度确定[J].采矿与安全工程学报,2015,32(3):446-452.
    [7]张科学,姜耀东,张正斌,等.大煤柱内沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定[J].采矿与安全工程学报,2014,31(2):255-262,269.
    [8]张广超,何富连.大断面综放沿空巷道煤柱合理宽度与围岩控制[J].岩土力学,2016,37(6):1721-1728,1736.
    [9]申志平.沿空掘巷煤柱宽度与支护参数的研究与应用[J].煤炭科学技术,2010,38(7):31-34.
    [10]秦永洋,许少东,杨张杰.深井沿空掘巷煤柱合理宽度确定及支护参数优化[J].煤炭科学技术,2010,38(2):15-18.
    [11]陈炎光,钱鸣高.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994.
    [12]蒋金泉.采场覆岩应力与运动[M].北京:煤炭工业出版社,1993.
    [13]潘继良,高召宁,郑志伟,等.基于基本顶悬顶长度的窄煤柱合理宽度确定[J].煤炭工程,2017,49(2):10-13.
    [14]谢广祥,杨科,刘全明.综放面倾向煤柱支承压力分布规律研究[J].岩石力学与工程学报,2006(3):545-549.
    [15]王猛,柏建彪,王襄禹,等.深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构稳定与控制研究[J].采矿与安全工程学报,2015,32(3):426-432.
    [16]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
    [17]李景山,刘亚洲,左秋玲.深部采场覆岩稳定性的微地震监测[J].煤矿安全,2007,38(3):38-39.
    [18]康寅.新建建筑物对隧道覆岩和隧道结构影响的研究[D].青岛:青岛理工大学,2012.
    [19]黄万朋.井下长壁工作者面矸石胶结条带充填开采的理论与应用研究[D].青岛:山东科技大学,2009.
    [20]黄刚.罗河铁矿充填开采覆岩稳定性及地表沉降研究[D].北京:北京科技大学,2016.

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